1. Системный подход к проектированию
1.1 Системы автоматики и их классификация с точки зрения сложности
Под системой обычно понимается регулярное или упорядоченное устройство, состоящее из взаимосвязанных частей, действующих как одно целое, и предназначенное для достижения какой-либо определенной цели.
Это определение не является исчерпывающим и строгим. Известно большое число определений термина «система», обладающих той или иной степенью конкретизации. Существенно, однако, то, что термин «система» обычно связывается с такими понятиями, как элемент, структура, связь.
В общем случае системой может быть назван любой физический объект, состоящий из ряда взаимосвязанных элементов. Если состояние системы изменяется или может измениться во времени, то такая система называется динамической .
Возможно вы искали - Дипломная работа: Механизация ручного труда технологического процесса формования заготовок кондитерских изделий
Остановимся на системе, состоящей из n элементов. В простейшем случае между элементами действуют только двусторонние связи (рис. 1, а). Очевидно, что для анализа всех связей необходимо исследовать n (n-1) связей, действующих в системе.
Для систем, состоящих из сотен и тысяч элементов, число внутренних связей растет примерно пропорционально квадрату числа элементов. Отмеченное обстоятельство определяет огромные трудности анализа сложных систем.
Системы можно классифицировать разными признаками, среди которых можно выделить два основных: сложность систем и характер их функционирования.
Рисунок 1 – Классификация систем
Похожий материал - Реферат: Основные закономерности процесса кристаллизации
Одна из возможных классификаций систем по указанным основным признакам представлена на рисунке 1, б.
Если в детерминированных системах все элементы системы взаимодействуют точно предвиденным образом, то в вероятностных (стохастических) системах точно предсказать поведение системы невозможно и ее поведение можно определить, лишь с известной степенью вероятности. Критерий сложности систем является весьма условным.
Простыми обычно считают системы, не имеющие разветвленной структуры, с небольшим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. Такие системы могут содержать от 10 до 103 элементов. В простых системах отсутствуют иерархические уровни.
К сложным системам относят системы с развитой иерархической структурой и большим числом элементов и внутренних связей. Такие системы могут содержать от 101 до 107 элементов. Однако подобное определение сложных систем является весьма условным. Часто к сложным относят либо системы, которые нельзя корректно описать математически или можно описать не менее чем на двух различных математических языках (например, на языке дифференциальных уравнений и на языке алгебры логики), либо системы, для изучения которых необходимо решать задачи с непомерно большим объемом вычислений. Систему считают сложной, если она состоит из большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов.
Очень сложные системы часто называют большими системами.
Очень интересно - Шпаргалка: Шпаргалка по Технологии резания
Известен ряд определений термина «большая система», каждое из которых характеризуется той или иной степенью неопределенности.
Так, по Роберту Маколу большая система определяется семью признаками:
1. Система создается человеком из различного оборудования и сырья;
2. Система обладает цельностью. Все ее части служат достижению единой цели – выработке определенной продукции с помощью набора оптимизированных выходов при заданных входных воздействиях;
3. Система является большой как с точки зрения разнообразия составляющих ее элементов, так и с точки зрения количества одинаковых частей, возможно, количества функций и, конечно, стоимости;
Вам будет интересно - Контрольная работа: Теория резания и режущий инструмент
4. Система является сложной. Это означает, что изменение какой-либо переменной влечет за собой изменения других переменных, причем подобная зависимость редко оказывается линейной;
5. Система является полуавтоматической. Это означает, что часть функций системы выполняются автоматами, а часть – человеком;
6. Входные воздействия системы имеют стохастическую природу. Отсюда появляется невозможность предсказания поведения системы для любого момента времени;
7. Большинство систем и в первую очередь наиболее сложные содержат элементы конкурентной ситуации.
Согласно определению, данному Петровым Б.Н. и Поспеловым Г.С. большим системам управления, состоящим из объекта управления и управляющих систем, связанных каналами передачи информации, присущи следующие пять признаков:
Похожий материал - Курсовая работа: Проектирование механической системы промышленного робота манипулятора
1. Система управления имеет иерархическую структуру и представляет собой комплекс подсистем управления различных рангов (рис. 2, а). При этом выпадение или отказ какой-либо подсистемы или части подсистем не всегда приводит к отказу или распаду всей системы, а иногда только к снижению эффективности ее функционирования;
Рисунок 2 – Структура и основные этапы развития систем
2. Органы управления (управляющие системы) подсистем и всей системы организованы по иерархическому принципу, т.е. представляют собой коллективы, функционирующие во главе с руководителями разных рангов;